_ بخش  شناخت ترانسفورماتور Transformator 

 درک اصول ترانسفورماتور های اِلکتریکی یا (Transformator) 

پژوهشگر و نویسنده:  دکتر  (  افشین رشید)


transformer-l_9dbg.png


ترانسفورماتورهای الکتریکی دستگاه‌ های ثابتی هستند که انتقال توان الکتریکی بین مدارها را با حفظ فرکانس یکسان تسهیل می‌ کنند. این سیستم‌ ها به طور خاص برای تغییر سطح ولتاژ، افزایش یا کاهش آن، طراحی شده‌ اند که به طور معکوس بر جریان تأثیر می‌ گذارد. عملکرد ترانسفورماتور بر اساس اصول القای الکترومغناطیسی و القای متقابل است.

unti85678_1cv6.jpg

single-phase-shell-type-transformer_11zon_9d1g.jpg

untitl6768_se7n.jpg

عملکرد ترانسفورماتورهای الکتریکی توسط قوانین القای الکترومغناطیسی فارادی دیکته می‌ شود. مفهوم اصلی این است که الکتریسیته می‌ تواند میدان‌ های مغناطیسی تولید کند و برعکس، مغناطیس می‌ تواند الکتریسیته را القا کند.مغناطیس یک عامل حیاتی در تمام سیستم‌ های الکتریکی است. ترانسفورماتورها از خواص مغناطیسی برای تغییر سطح ولتاژ، تقویت یا کاهش آنها استفاده می‌ کنند. با دستکاری قدرت میدان مغناطیسی درون ترانسفورماتور، نیروی الکتریکی و تغییرات توان القا می‌ شود. هنگامی که یک سیم رسانا، مانند مس، بخشی از این فرآیند است، الکترون‌ها به حرکت در می‌ آیند و انتقال برق را امکان‌ پذیر می‌ کنند.ترانسفورماتور ها می‌ توانند سطح ولتاژ را بر اساس پیکربندی سیم‌ پیچ اطراف هسته خود تغییر دهند. با عبور جریان متناوب از ترانسفورماتور، میدان مغناطیسی تغییر می‌ کند. هسته با یک سیم خروجی پیچیده شده است و میدان مغناطیسی متغیر، جریانی را در این سیم القا می‌ کند.

 images_-_2025-04-20t080247.948_ef.jpg

برای کاهش ولتاژ، یک ترانسفورماتور به تعداد دور سیم در سیم‌ پیچ اولیه در مقایسه با سیم‌ پیچ ثانویه نیاز دارد. برعکس، برای افزایش ولتاژ، تعداد دور سیم در سیم‌ پیچ اولیه در مقایسه با سیم‌ پیچ ثانویه کمتر است. به ندرت پیش می‌ آید که هر دو سیم‌ پیچ تعداد دور مساوی داشته باشند، زیرا این امر به سادگی ولتاژ موجود را بدون تغییر منتقل می‌ کند.هسته، سیم‌ پیچ‌ های اولیه و ثانویه را نگه می‌ دارد و در عین حال مسیری با رلوکتانس کم برای شار الکترومغناطیسی فراهم می‌ کند. این هسته که از ورق‌ های نازک فولاد درجه یک و جهت‌ دار که توسط مواد عایق از هم جدا شده‌ اند، ساخته شده است، هیسترزیس و جریان‌های گردابی را به حداقل می‌ رساند. ترکیب فولاد آن دارای محتوای کربن کمتر از 0.1٪ است و سیلیکون نیز برای مهار بیشتر جریان‌ های گردابی در آن گنجانده شده است. در یک ترانسفورماتور، هر یک از شاخه‌ های هسته، سیم‌ پیچ‌ های اولیه و ثانویه را در خود جای می‌د هد که توسط رساناهای های مغناطیسی به هم متصل شده‌ اند. هسته را می‌ توان به دو شکل اصلی مونتاژ کرد: نوع هسته یا نوع پوسته، که در آن هسته سیم‌ پیچ‌ ها را در بر می‌ گیرد.

پژوهشگر و نویسنده:  دکتر  (  افشین رشید)

دکترایِ  تخصصی نانو _ میکرو الکترونیک